Letní téma: Proč naše kůže při opalování tmavne?
Důvod proč se naše kůže v průběhu času při opalování mění, je jednoduchý. Určitá složka slunečního záření je pro nás škodlivá. Může poškodit strukturu buněk. Příroda tedy vybavila naši kůži ochranou - při opalování tmavne. Není to ale kontraproduktivní? Vždyť tmavé povrchy absorbují více vlnových délek než světlé? Neměla by být naše kůže více chráněna, kdyby … zesvětlala?
Reakce fotonů a povrchu tělesa
Když se proud fotonů setká s povrchem nějakého tělesa, dochází hned ke třem různým jevům. Část fotonů se odrazí určitým směrem, daným zákonem dopadu a odrazu, část se rozptýlí mnoha nedefinovanými směry a další část se pohltí. Který z jevů nakonec převáží, záleží v konkrétním případě na materiálu povrchu a druhu fotonů.
Příroda, která nás chtěla ochránit před určitou složkou slunečního záření (ta má název UV-a) měla tedy na výběr ze tří strategií.
Pokud bychom se bránili proti vniknutí záření jeho odrazem, museli bychom mít nejspíš kůži, která by vypadala jako zrcadlo.
Rozptyl by se dal řešit velice hladkým povrchem. Je totiž známo, že objekty s hrubým povrchem se zahřívají zářením více, než hladká tělesa.
Naše kůže zjevně ani nezrcadlí ani není dokonale hladká. Příroda se totiž rozhodla pro nejjednodušší verzi - ochranu pomocí zabarvení.
Absorpce
Absorpce světla na povrchu tělesa nebo při průchodu hmotou závisí na typu materiálu a vlnové délce světla. Jinými slovy - různé materiály pohlcují různé množství a druh vlnových délek bílého slunečního světla.
Zelený předmět je například zelený proto, že absorbuje ostatní vlnové délky - a zelená mu “nechutná”. Když se to vezme doslova, je zelený předmět všechno jiné, jen ne zelený. I když je tato úvaha trochu zavádějící. Barva je výsledek reakce světla a materiálu. Kde není světlo, není ani barva. Uvažovat o prapůvodní barvě předmětu (nezávislé na světle) je tedy nesmyslné.
Tmavnutí kůže při opalování
Když kůže při opalování ztmavne, znamená to, že začne absorbovat více vlnových délek. V tmavě hnědém povrchu se absorbují prakticky všechny vlnové délky - i když se to v reálných podmínkách samozřejmě neděje úplně dokonale.
To, že je výsledná barva tmavě hnědá a ne černá, je způsobeno tím, že existují dva různé způsoby skládání barev - aditivní a subtraktivní.
Subtraktivní míchání barev je způsob míchání barev, kdy se s každou další přidanou barvou ztrácí určitý podíl původního světla. Pokud například skládáme na sebe barevné filtry nebo mícháme pigmentové barvy, mícháme je subtraktivní metodou. Čím více vlnových délek se pohltí, tím tmavší je výsledek.
Pokud není pohlcení absolutní a malá část fotonů se účastní odrazu a rozptylu, přichází u rozptýlených fotonů ke slovu pro změnu aditivní míchání barev. Jednotlivé složky se sčítají a vytváří světlo vyšší intenzity. Barva pak odpovídá hnědé podobně, jako když smícháte všechny barvy vodových barev. Ani tam není výsledek úplně černý.
Zdánlivý paradox
Před škodlivým zářením nás příroda chrání podpovrchovou temnou vrstvičkou, která se stará o absorpci UV-a záření, které se tak nedostane pod ni - a nemůže tam škodit.
Není to ovšem kontraproduktivní? Nebylo by lepší mít kůži bílou a pigmentování přímo na jejím povrchu - a to takové, které by světlo nepohlcovalo ale odráželo nebo rozptylovalo?
Otázka je oprávněná.
Přesně takový způsob ochrany totiž vytváříme pomocí slunečních krémů s vysokým indexem ochrany. Ty obsahují oxid titaničitý v podobě jemně mletého prášku. Tento způsob ochrany zjevně funguje docela dobře. Krém se nanese na povrch kůže - a odráží pak značné množství škodlivých komponent slunečních paprsků.
Příroda zřejmě usoudila, že vytvořit tenkou vrstvu na povrchu těla není moc spolehlivé. Dala by se lehce zničit.
Tmavá kůže (chráněná podpovrchovou vrstvou melaninu) se tedy opravdu zahřívá více než bílá, přesto je robustnější - a tedy lepší - variantou.
Dana Tenzler
Co způsobuje barvu minerálů a hornin? (1)
Zamysleli jste se někdy nad tím, odkud berou minerály a horniny svou barvu? Vysvětlení barvy minerálů se dá překvapivě vysvětlit dynamikou žáků ve školní třídě. (délka blogu 4 min.)
Dana Tenzler
Proč nevidíme cizí civilizace - vysvětlení geologa (2)
Ze svých zkušeností s vývojem života na Zemi odhadujeme možnosti vývoje na cizích planetách. Jednotlivé specifikace planet z pohledu geologa. Kde se může život vyvíjet nejrychleji? (délka blogu 4 min.)
Dana Tenzler
Proč nevidíme cizí civilizace - vysvětlení geologa (1)
Když chceme posuzovat možnosti vývoje života na cizích planetách, můžeme se spolehnout jen na své zkušenosti ze Země. Jaké typy planet jsou nejvhodnější a na jakých planetách se může život vyvíjet jen pomalu? (délka blogu 4 min.)
Dana Tenzler
Jsou poškrábané teflonové pánve nebezpečné?
Mají se pánve, které mají teflonový povrch, vyhodit poté, co se poškrábaly? A proč se vlastně teflonový povrch tak lehce poškodí? (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Bludná planeta - první kandidát na osamělou planetu podobnou Zemi
Astronomové se věnují nejen exoplanetám v cizích planetárních systémech, ale také planetám, které jsou při své pouti vesmírem osamělé. Jak se dá nalézt temná bludná planeta? (délka blogu 4 min.)
Další články autora |
Nahá umělkyně za zvuků techna házela před dětmi hlínou. Už to řeší policie
Policie prošetřuje vystoupení, ke kterému došlo na Akademii výtvarných umění (AVU). Umělkyně a...
Stovky amerických obrněnců se v řádu dnů nepozorovaně přemístily do Česka
Několik set vozidel americké armády včetně obrněnců Bradley nebo transportérů M113 se objevilo ve...
Německo je otřeseno. Přišel brutální útok na politika, pak následoval další
Na lídra kandidátky německé sociální demokracie (SPD) v Sasku do evropských voleb Matthiase Eckeho...
Vyváděla strašné věci. Zahradil označil Jourovou za nejhorší z eurokomisařů
Premium Když Česko vstoupilo 1. května do Evropské unie, byl tam matador ODS Jan Zahradil kooptován...
Auto vyjelo z vozovky a srazilo tři lidi. Žena zemřela, dvě vnučky jsou zraněné
Osobní auto srazilo dnes odpoledne v Čáslavicích na Třebíčsku ženu a dvě děti. Žena srážku...
Na Strakonické havaroval autobus s autem. Jsou zranění, řidič osobního vozu ujel
V pondělí dopoledne omezila provoz na Strakonické ulici v pražské Velké Chuchli havárie osobního...
Na život s hadičkou jsem si zvykl, říká Martin trpící plicní hypertenzí
Martin Pláteník byl jako dítě nadějný sportovec, hrál hokej i tenis. Ale jen do chvíle, než se...
Odvolací soud potvrdil osvobození učitelky, která popírala válečné zločiny
Pražská učitelka Martina Bednářová, která čelila obžalobě z popírání ruských válečných zločinů na...
Izrael chystá úder, evakuuje Rafáh. Hamás odmítá příměří, uvedl ministr
Izraelská armáda v pondělí ráno zahájila evakuaci části Rafáhu na jihu Pásma Gazy před dlouho...
Akční letáky
Prohlédněte si akční letáky všech obchodů hezky na jednom místě!
- Počet článků 973
- Celková karma 19,08
- Průměrná čtenost 1324x